本发明专利技术提供了一种高压区压力分(多)级调控脉动热管装置及调控方法。该装置包括在蒸发端设置单个或多个支路的脉动热管、在蒸发端设置的单个或多个支路上设置单级或多级压力调控阀的脉动热管、蒸发端上部的竖向支路的连接管路上设置压力调节阀的脉动热管、蒸发端的外接支路上设置压力调节阀，外接支路的另一端接至冷凝端的脉动热管。该方法包括：根据脉动热管的实际运行条件及运行状态的变化，通过开启、关闭及调控各个压力调控阀开度，改变工质的流动方向、工质的再分配和压力分布，实现脉动热管的压力分级调控。本发明专利技术通过高压区压力分级调控，缓解热端压力过高，形成冷端压力脉冲，以降低脉动热管的启动功率，提高脉动热管的干烧功率和工作效率。的干烧功率和工作效率。的干烧功率和工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种高压区压力分(多)级调控脉动热管装置及调控方法
[0001]本专利技术涉及电子器件冷却和传热
，尤其涉及一种高压区压力分(多)级调控脉动热管装置及调控方法。
技术介绍
[0002]脉动热管是一种基于普通热管且优于普通热管的一种新型独特的传热元件，脉动热管的原理是将蛇形毛细管抽成真空后充注部分工质，由于管径足够小，工质会由于表面张力的作用在管内随机分布形成气塞和液塞。蒸发端内工质受热气化，体积和压力增加，推动工质向冷凝端流动；冷凝段内工质冷凝，压力下降。由于两端的压力差和相邻管之间的压力不平衡，使得工质在蒸发段和冷凝段之间形成脉动循环，从而实现热量的高效传递。脉动热管不需要消耗外界功，完全利用热作动力实现回路内的振荡流动，具有成本低、体积小、结构简单、可随意弯曲和传热系数高等优点，随着电子器件的发展，小型化、大功率的电子器件和设备有着广阔的应用前景。
[0003]脉动热管将工质在蒸发端吸收的热能转化为维持气塞和液塞运动的动能，随着蒸发端加热功率的增加，脉动热管内部的振荡会更加剧烈，脉动热管的热传递能力也会提高，但是，脉动热管存在着传热极限，当加热功率达到一定程度时，蒸发端内工质被完全气化，而冷凝端回流的工质不足以消耗蒸发端内的热量，蒸发端容易出现干烧现象，温度急剧上升，远高于工作温度，导致脉动热管不能正常运行，对脉动热管的传热性能和使用寿命造成了不良的影响。
技术实现思路
[0004]本专利技术的实施例提供了一种高压区压力分(多)级调控脉动热管装置及调控方法，以提高脉动热管的工作效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种高压区压力分(多)级调控脉动热管装置，该装置包括在蒸发端设置单个或多个支路的脉动热管、在蒸发端设置的单个或多个支路上设置单级或多级压力调控阀的脉动热管、蒸发端上部的竖向支路的连接管路上设置压力调节阀的脉动热管、脉动热管的蒸发端的外接支路上设置压力调节阀，外接支路的另一端接至冷凝端。
[0007]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种脉动热管的高压区压力分级调控方法，包括：
[0008]优选地，在脉动热管的蒸发端设置不同结构的支管路及支管路上设置单级或多级压力调控阀，根据脉动热管的实际运行条件及运行状态的变化，通过开启、关闭及调控各个压力调控阀开度，改变工质的流动方向、工质的再分配和压力分布，实现脉动热管的压力自调节及压力分级调控。
[0009]优选地，在脉动热管的蒸发端设置单个或多个支路，随着热量输入的增加，当蒸发
端内的液态工质被完全气化，蒸发端出现干烧现象时，在蒸发端压力的扰动下，促进支路中的液态工质进入脉动热管的竖向通道，蒸发端的气态工质进入支路，降低蒸发端压力，实现脉动热管压力自调节。
[0010]优选地，在脉动热管的蒸发端设置的单个或多个支路上设置单级或多级压力调控阀，多级压力调节可以是2级调节、3级调节等多级调节，根据脉动热管的实际运行条件及运行状态的变化，可以依次开启并调节各个压力调控阀，也可以对不同级的压力调节阀实施关闭及相应的调节操作，实现脉动热管的蒸发端的压力分(多)级调控。
[0011]优选地，在脉动热管的蒸发端上部的竖向支路的连接管路上设置压力调节阀，在对脉动热管抽真空时打开竖向支路的连接管路上设置的压力调节阀的阀门，抽完真空之后关闭所述压力调节阀的阀门；
[0012]在脉动热管正常运行时保持所述压力调节阀的阀门的关闭状态，根据脉动热管的实际运行情况，随着输入功率的增加，热端压力的升高，开启及调节所述压力调节阀的阀门开启程度，所述压力调节阀的阀门开启之后，连接管路中的部分工质沿着阀门所在连接管路流入相连的另一条竖向支路，工质的重新分配影响脉动热管的压力分布，根据输入功率的改变进行阀门的调控，对阀门进行不同形式的开、关及阀门开度调节组合，打破相邻管压力的对称平衡，缓解蒸发端出现干烧的情况。
[0013]优选地，在脉动热管的蒸发端的外接支路上设置压力调节阀，外接支路的另一端接至冷凝端的任意U型弯路，随着输入功率的增加，脉动热管的运行接近传热极限，开启并调节所述蒸发端的外接支路上设置的压力调节阀的阀门，蒸发端部分工质通过连接支路以及支路上的阀门进入冷凝端，降低蒸发端运行压力，进入冷凝端的高压蒸汽对冷凝端产生压力扰动，冷凝端工质重新分配，与冷凝端弯路相连接的两条竖向支路内工质量重新分配，改变工质的流量和流动方向，利用压力脉冲促进脉动热管稳定运行。
[0014]优选地，所述脉动热管的压力自调节过程包括：
[0015](1)开启调控阀后，蒸发端和冷凝端联通状态下的运行；
[0016](2)开启调控阀后，稳定运行一段时间，关闭压力调控阀运行；
[0017](3)开启并调节调控阀后，蒸发端和冷凝端联通状态下的运行；
[0018](4)开启并调节阀门后，稳定运行一段时间，关闭压力调控阀运行；
[0019](5)单次瞬时开启瞬时关闭，关闭压力调控阀运行；
[0020](6)多次瞬时开启瞬时关闭操作，关闭压力调控阀运行。
[0021]由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的高压区压力分(多)级调控脉动热管装置及调控方法，可以解决现有脉动热管中存在的蒸发端干烧，热管内局部干涸或整体干涸问题。通过高压区压力分级调控，增加热端压力扰动，形成冷端压力脉冲，缓解热端压力过高，降低启动功率，提高干烧功率。
[0022]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本
领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种在脉动热管的蒸发端设置单个支路的示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的一种在脉动热管的蒸发端设置多个支路的示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的一种在脉动热管的蒸发端的单个支路上设置单级压力调控阀示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的一种在脉动热管的蒸发端的多个支路上设置多级压力调控阀示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的一种在脉动热管的蒸发端上部的竖向支路的连接管路上设置压力调节阀示意图。
[0029]图6为本专利技术实施例提供的一种在脉动热管的蒸发端的外接支路上设置压力调节阀，外接支路的另一端接至冷凝端任意U型弯示意图。
[0030]说明：1
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1、2
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1、3
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1、4
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1、5
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1、6
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1为脉动热管主体，1
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2为带封口的支管，2<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高压区压力分(多)级调控脉动热管装置,其特征在于，该装置包括在蒸发端设置单个或多个支路的脉动热管、在蒸发端设置的单个或多个支路上设置单级或多级压力调控阀的脉动热管、蒸发端上部的竖向支路的连接管路上设置压力调节阀的脉动热管、蒸发端的外接支路上设置压力调节阀，外接支路的另一端接至冷凝端的脉动热管。2.一种脉动热管的高压区压力分级调控方法，其特征在于，包括：在脉动热管的蒸发端设置不同结构的支管路及支管路上设置单级或多级压力调控阀，根据脉动热管的实际运行条件及运行状态的变化，通过开启、关闭及调控各个压力调控阀开度，改变工质的流动方向、工质的再分配和压力分布，实现脉动热管的压力自调节及压力分级调控。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在脉动热管的蒸发端设置单个或多个支路，随着热量输入的增加，当蒸发端内的液态工质被完全气化，蒸发端出现干烧现象时，在蒸发端压力的扰动下，促进支路中的液态工质进入脉动热管的竖向通道，蒸发端的气态工质进入支路，降低蒸发端压力，实现脉动热管压力自调节。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在脉动热管的蒸发端设置的单个或多个支路上设置单级或多级压力调控阀，多级压力调节可以是2级调节、3级调节等多级调节，根据脉动热管的实际运行条件及运行状态的变化，可以依次开启并调节各个压力调控阀，也可以对不同级的压力调节阀实施关闭及相应的调节操作，实现脉动热管的蒸发端的压力分(多)级调控。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在脉动热管的蒸发端上部的竖向支路的连接管路上设置压力调节阀，在对脉动热管抽真空时打开竖向支路的连接管路上设置的压力调节阀的...
【专利技术属性】
技术研发人员：史维秀，刘雪冰，潘利生，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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